Sia la localizzazione che l’origine dei magmi kimberlitici sono soggetti a controversie. Il loro estremo arricchimento e la loro geochimica hanno portato a una grande quantità di speculazioni sulla loro origine, con modelli che collocano la loro fonte all’interno del mantello litosferico subcontinentale (SCLM) o anche in profondità come la zona di transizione. Il meccanismo di arricchimento è stato anche l’argomento di interesse con modelli che includono la fusione parziale, l’assimilazione di sedimenti subdotti o la derivazione da una fonte di magma primario.
Storicamente, le kimberliti sono state classificate in due varietà distinte, denominate “basaltiche” e “micacee” basate principalmente su osservazioni petrografiche. Questo è stato poi rivisto da C. B. Smith, che ha rinominato queste divisioni “gruppo I” e “gruppo II” sulla base delle affinità isotopiche di queste rocce utilizzando i sistemi Nd, Sr e Pb. Roger Mitchell ha poi proposto che queste kimberliti di gruppo I e II mostrano differenze così distinte, che potrebbero non essere così strettamente correlate come si pensava una volta. Ha dimostrato che le kimberliti del gruppo II mostrano affinità più strette con le lamproiti che con le kimberliti del gruppo I. Quindi, ha riclassificato le kimberliti del gruppo II come aranite per evitare confusione.
Le kimberliti del gruppo IModifica
Le kimberliti del gruppo I sono rocce ignee potassiche ultramafiche ricche di CO2, dominate da olivina forsteritica primaria e minerali carbonatici, con un assemblaggio di minerali traccia di ilmenite magnesiaca, piropo di cromo, almandino-piropo, diopside di cromo (in alcuni casi subcalcico), flogopite, enstatite e di cromite povera di Ti. Le kimberliti del gruppo I presentano una caratteristica struttura inequigranulare causata da fenocristalli da macrocristici (0,5-10 mm) a megacristici (10-200 mm) di olivina, piropo, diopside cromico, ilmenite magnesiaca e flogopite, in una massa a grana fine o media.
La mineralogia del groundmass, che assomiglia più da vicino ad una vera composizione della roccia ignea, è dominata da carbonato e da quantità significative di olivina forsteritica, con quantità minori di granato piropo, Cr-diopside, ilmenite magnesiaca e spinello.
Lamproiti olivineModifica
Le lamproiti olivine erano precedentemente chiamate kimberlite di gruppo II o orangeite in risposta alla convinzione errata che si verificassero solo in Sud Africa. La loro presenza e petrologia, tuttavia, sono identiche a livello globale e non dovrebbero essere erroneamente chiamate kimberlite. Le lamproiti olivine sono rocce ultrapotassiche, peralcaline, ricche di volatili (principalmente H2O). La caratteristica distintiva delle lamproiti olivine è costituita da macrocristalli e microfenocristalli di flogopite, insieme a micas di massa che variano in composizione da flogopite a “tetraferriflogopite” (flogopite anomalamente povera di Al che richiede Fe per entrare nel sito tetraedrico). Macrocristalli di olivina riassorbiti e cristalli primari euedrali di olivina groundmass sono costituenti comuni ma non essenziali.
Le fasi primarie caratteristiche nel groundmass includono pirosseni zonati (nuclei di diopside bordati da Ti-aegirina), minerali del gruppo spinello (da cromite magnesiaca a magnetite titanifera), perovskite ricca di Sr e REE, apatite ricca di Sr, fosfati ricchi di REE (monazite, daqingshanite), minerali potassici del gruppo hollandite bariana, rutilo portatore di Nb e ilmenite portatrice di Mn.
Minerali indicatori kimberliticiModifica
Le kimberliti sono rocce ignee particolari perché contengono una varietà di specie minerali con composizioni chimiche che indicano che si sono formate sotto alta pressione e temperatura nel mantello. Questi minerali, come il diopside di cromo (un pirosseno), gli spinelli di cromo, l’ilmenite magnesiaca e i granati piropei ricchi di cromo, sono generalmente assenti dalla maggior parte delle altre rocce ignee, rendendoli particolarmente utili come indicatori per le kimberliti.
Questi minerali indicatori sono generalmente ricercati nei sedimenti di torrenti in materiale alluvionale moderno. La loro presenza può indicare la presenza di una kimberlite all’interno dello spartiacque erosivo che ha prodotto l’alluvione.